Secretaría de Medio Ambiente

Provincia de Santa Fe

Problemática del Mecanizado

Claudio Colombo – colombo@cablenet.com.ar – Coordinador

Programa PML Santa Fe

Planteo

• Sector con gestión según tamaño.

• Muy complicado en MyPEs y PyMEs.

• La generación depende del tamaño de los lotes o series.

• Poca experiencia local.

• Ausencia de operadores adecuados para sus residuos.

• Fortaleza: visión de la dirigencia gremial empresaria.

Visión

Seguridad ehigiene

Cumplimiento legal

Tratamiento Y

mitigación

Producción Mas Limpia

Tecnologíaslimpias

Construcción de un sistema de gestión sustentable

Mecanizado

• Con arranque de viruta

• Sin arranque de viruta

Interacción metal - herramienta

Herramientav

VirutaCalor

.

Pieza

Calor

Productos no deseados

• Fluidos de corte fuera de especificación.

• Virutas

Las principales son:

• Lubricación;• Refrigeración;• Remoción de las

virutas de la región de corte;• Lavado.

Funciones de los fluidos de mecanizado

I) Fluidos integrales, exentos de agua:Son los aceites integrales de base:a) mineral (aceites de petróleo de base parafina o naftalina);b) sintética (ésteres, diésteres);c) vegetal (canola) o tambiénd) mezclados para dar mayor compatibilidad con los aditivos.

Tipos de fluidos de mecanizado

II) Fluidos a base de agua: emulsiones y

soluciones.Son compuestos que son mezclados con agua, en

concentraciones variadas.

a) Fluidos base mineral convencional (emulsiones)b) Fluidos sintéticos “verdaderos” (base polímero)c) Fluidos semi-sintéticosd) Fluidos sintéticos de base Ester o de base Vegetal

Tipos de fluidos de mecanizado

• Duración limitada de los fluidos, por causas técnicas o culturales.

• Gestión tradicional: descarte.

• Destino: incierto.

Problemas

Opciones de PML

Prolongar la vida útil de los fluidos

• Usar el que corresponda.

• Evitar su contaminación.

• Purificación en línea o periódica.

• Control de sus propiedades y corrección.

Caso típico: análisis del fluido descartado (“ecológico”)

mg/l1380DBO

mg/l16150DQO

mg/l900Hidrocarburos Totales

mg/lN.D.Sulfuros

mgP/l250Fósforo

mgN/l604Nitrógeno

mg/l913Sustancias Solubles en Éter

mg/l273Sólidos Suspendidos Fijos

mg/l645Sólidos Suspendidos Totales

mg/l5250Sólidos Fijos Totales

mg/l7690Sólidos Totales

�S/cm25280Conductividad

Unid.de pH7,69pH

ml0.1Sólidos Sedimentables 120 minutos

ml0.1Sólidos Sedimentables 10 minutos

Unidades1Muestra

Medida de PML: purificación en línea

Purificación en línea: para grupo de máquinas herramienta

Resultados

• Se descartaban 5.600 lts de fluido por mes, mas los barros.

• Se paraban las máquinas semanalmente para extracción de barros.

• Se eliminaron descartes de líquido.

• Se eliminaron paradas, los barros salen en forma automática y con baja humedad.

• Ahorro 45% en productos químicos.

Opciones de gestión

Tratamiento de los fluidos

• Ruptura de las emulsiones.

• Tratamiento del agua.

• Gestión del aceite.

Disposición de los fluidos

• Suele ser única disponible.

• Costos altísimos.

• Quedan impregnadas en fluidos de corte, primero escurren y luego se oxidan.

• Quedan impregnadas en fluidos de corte, primero escurren y luego se oxidan.

Virutas Virutas

• Ocupan mucho volumen, bajo peso específico, alto costo transporte.

• Ocupan mucho volumen, bajo peso específico, alto costo transporte.

• Si se mecanizan distintos materiales, se generan virutas incompatibles para reciclado.

• Si se mecanizan distintos materiales, se generan virutas incompatibles para reciclado.

• Gestión tradicional: mas descarte que reciclo.

• Gestión tradicional: mas descarte que reciclo.

• Los fluidos de corte que poseen generan humos en la fundición.

• Dificultad de cargar los hornos por su bajo peso específico.

• Distintas composiciones de metal por lote.

• Contaminación con óxidos y materiales extraños.

• Los fluidos de corte que poseen generan humos en la fundición.

• Dificultad de cargar los hornos por su bajo peso específico.

• Distintas composiciones de metal por lote.

• Contaminación con óxidos y materiales extraños.

Reciclado de virutas Reciclado de virutas

Opciones de PML

Disminuir generación

• Elección del tipo de material.

• Elección dimensional del material.

• Buenas prácticas (velocidad de avance, herramientas, etc.).

• Planificación de la producción.

Opciones de Gestión

Centrifugado de virutas

Separación del fluido de corte

Opciones de Gestión

Molienda de virutas

Disminución de volumen o aumento de peso específico

Opciones de Gestión

Briqueteado de virutas

Valorización del residuo

Nuevos términos en la Fabricación Avanzada

Mecanizado Alta

Velocidad.

Mecanizado Alto

Rendimiento.

Mecanizado Alta

Productividad o Alta

Eficiencia

Tecnologías Limpias

1~150cm3/min.1~60cm3/min.1~20 cm3/min.Volumen extraído

Ap:10~15Ae:0.5~1

Ap:0.3~4Ae:0.3~1

Ap:10~15Ae:2~5

Prof. de corte(mm)

Fresa Ø10mm

500~10.0001.000~20.00030~300Avance mm/min.

1.000~18.00012.000~42.00030~2.000R.P.M.

Alto rendimientoAlta velocidadMétodo convencional

Ap

Ae

Ap

Ae

Ap

Ae

Tecnologías Limpias

El mecanizado de alta Velocidad (MAV) es una operación que consiste en arrancar viruta, con velocidades de corte (m/min.) entre cinco y diez veces superiores a las que se utilizan de manera convencional para los mismos materiales.

Pros y contras

Volumen de viruta

Calidad superficial

Fuerzas de corte

Vida de herramienta

Velocidad de corte

Conclusiones

• La problemática del sector mecanizado amerita un estudio profundo y continuo, debido a su evolución.

• Las soluciones deben ser integrales para ser efectivas, desde PML a tecnologías limpias, incluyendo gestión.

• Para MyPes y PyMEs la gestión debe ser cooperativa y comunitaria.

• Esto solo es posible dentro del trabajo público – privado.

Muchas graciasMuchas gracias